| 主权项 |
一种基于重要性标记的实时视频业务资源分配方法，其特征在于，包括以下步骤：针对LTE系统中的实时视频业务，在传输视频数据包前，对视频包的重要性进行标记，并将视频包重要性标记值写入视频包的包头中；在传输过程中，从AMC模块中获取用户信道质量标识将其映射为信道速率效用因子w<sub>a</sub>，扫描MAC层用户队列获取视频包队列延迟并结合读取包头获得的视频包重要性标记值，映射为用户队列重要性效用因子w<sub>b</sub>，读取存储在MAC层调度器模块中的用户历史传输速率将其映射为用户公平性效用因子w<sub>c</sub>；采用线性组合的方式将上述三个效用因子进行组合，得到单个用户的决策矢量；获取对LTE系统中的所有实时视频用户的决策矢量得到决策矩阵；按照决策矩阵逐资源块进行分配；将视频包的重要性进行标记是通过优先级标记器按以下操作对视频数据包进行优先级标记的：若视频流中总共有m个优先级，最高优先级1分配给I帧的数据包，最低优先级m分配给B帧的数据包，P帧的数据包的优先级则介于2和m之间，其优先级分配如下：<img file="FDA0001025928640000011.GIF" wi="1028" he="183" />其中<img file="FDA0001025928640000014.GIF" wi="62" he="63" />为上取整函数，i<sub>p</sub>为P帧的索引，prio[i<sub>p</sub>]为第i<sub>p</sub>个P帧的数据包的优先级；所述的用户公平性效用因子w<sub>c</sub>的映射关系为：<maths num="0001"><math><![CDATA[<mrow><msubsup><mi>w</mi><mi>n</mi><mi>c</mi></msubsup><mo>=</mo><mfrac><msubsup><mi>d</mi><mi>n</mi><mi>k</mi></msubsup><msub><mi>t</mi><mi>w</mi></msub></mfrac></mrow>]]></math><img file="FDA0001025928640000012.GIF" wi="172" he="135" /></maths>其中t<sub>w</sub>表示时间窗的长度，<img file="FDA0001025928640000013.GIF" wi="54" he="63" />表示在时间窗t<sub>w</sub>内第n个用户在第k个资源块上传输数据的总比特数；用户n的决策矢量的计算为：<maths num="0002"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>w</mi><mi>n</mi></msub><mo>=</mo><mo>{</mo><msub><mi>w</mi><mrow><mi>n</mi><mo>,</mo><mi>r</mi><mi>b</mi></mrow></msub><mo>,</mo><mn>0</mn><mo><</mo><mo>∀</mo><mi>r</mi><mi>b</mi><mo>≤</mo><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>R</mi><mi>B</mi></mrow><mrow><mi>t</mi><mi>o</mi><mi>t</mi></mrow></msubsup><mo>}</mo><mo>=</mo><msubsup><mi>α</mi><mi>n</mi><mi>a</mi></msubsup><msubsup><mi>w</mi><mi>n</mi><mi>a</mi></msubsup><mo>+</mo><msubsup><mi>α</mi><mi>n</mi><mi>b</mi></msubsup><msubsup><mi>w</mi><mi>n</mi><mi>b</mi></msubsup><mo>-</mo><msubsup><mi>α</mi><mi>n</mi><mi>c</mi></msubsup><msubsup><mi>w</mi><mi>n</mi><mi>c</mi></msubsup></mrow>]]></math><img file="FDA0001025928640000021.GIF" wi="981" he="85" /></maths>其中，<img file="FDA0001025928640000022.GIF" wi="83" he="62" />为系统资源块的总数目，<img file="FDA0001025928640000023.GIF" wi="302" he="69" />为线性系数，取值在0到1之间；当系统中的实时视频用户数目为N，则计算所有用户的决策矢量得到如下的决策矩阵：<maths num="0003"><math><![CDATA[<mrow><mi>w</mi><mo>=</mo><mo>{</mo><msub><mi>w</mi><mrow><mi>n</mi><mo>,</mo><mi>r</mi><mi>b</mi></mrow></msub><mo>,</mo><mn>0</mn><mo><</mo><mo>∀</mo><mi>n</mi><mo>≤</mo><mi>N</mi><mi>a</mi><mi>n</mi><mi>d</mi><mn>0</mn><mo><</mo><mo>∀</mo><mi>r</mi><mi>b</mi><mo>≤</mo><msubsup><mi>N</mi><mrow><mi>R</mi><mi>B</mi></mrow><mrow><mi>t</mi><mi>o</mi><mi>t</mi></mrow></msubsup><mo>}</mo><mo>=</mo><msubsup><mi>α</mi><mi>n</mi><mi>a</mi></msubsup><msubsup><mi>w</mi><mi>n</mi><mi>a</mi></msubsup><mo>+</mo><msubsup><mi>α</mi><mi>n</mi><mi>b</mi></msubsup><msubsup><mi>w</mi><mi>n</mi><mi>b</mi></msubsup><mo>-</mo><msubsup><mi>α</mi><mi>n</mi><mi>c</mi></msubsup><msubsup><mi>w</mi><mi>n</mi><mi>c</mi></msubsup></mrow>]]></math><img file="FDA0001025928640000024.GIF" wi="1270" he="79" /></maths>该矩阵的行列维数分别为LTE系统中的所有实时视频用户数目以及LTE系统帧中的物理资源块数目；所述重要性标记值越大表示该数据包的正确传输对于接收到的视频质量影响越大，其重要性越高；所述的信道速率效用因子w<sub>a</sub>的映射关系为：w<sub>a</sub>＝Blog<sub>2</sub>(1+SNR)其中，B为一个RB的频域带宽，SNR为当前用户在该RB上的信噪比；当用户在该资源块上的可用信道速率越大，则该用户获得该资源块的优先级就越高；所述的用户队列重要性效用因子w<sub>b</sub>的映射关系为：<maths num="0004"><math><![CDATA[<mrow><msubsup><mi>w</mi><mi>n</mi><mi>b</mi></msubsup><mo>=</mo><munderover><mo>Σ</mo><mrow><mi>m</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>M</mi></munderover><msub><mi>I</mi><mrow><mi>n</mi><mo>,</mo><mi>m</mi></mrow></msub><mo>*</mo><mrow><mo>(</mo><msub><mi>D</mi><mrow><mi>n</mi><mo>,</mo><mi>m</mi></mrow></msub><mo>/</mo><msub><mi>D</mi><mrow><mi>T</mi><mi>H</mi></mrow></msub><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0001025928640000025.GIF" wi="518" he="127" /></maths>其中，I<sub>n,m</sub>表示第n个视频用户发送队列中第m个视频数据包的重要性标记值，D<sub>n,m</sub>表示第n个视频用户发送队列中第m个视频数据包当前的时延，D<sub>TH</sub>表示数据包的超时丢包门限值，当用户视频队列中的数据包经历延时超过该门限后将被主动丢弃，M为该用户当前的发送队列长度。 |
